ОСОБЛИВОСТI МЕХАНОСИНТЕЗУ БОРИДIВ ТАНТАЛУ ТА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ УТВОРЕННЯ ТВЕРДИХ РОЗЧИНIВ БОРУ В ТАНТАЛI

Анотація

При помелі порошків танталу і бору за однакових умов, але з різними концентраціями вихідних компонентів спостерігаються два механізми механохімічних твердофазних реакцій. При концентрації бору в вихідній суміші 50% (ат.) розпад твердого розчину заміщення стимулює реакцію саморозповсюджуваного механохімічного синтезу з утворенням фази ТаВ. При концентрації бору 66% (ат.) утворюється пересичений твердий розчин проникнення, який контролюється дифузією атомів бору в тантал і поступово розпадається з утворенням фази ТаВ₂. У роботі запропоновано формалізм для оцінки вільної енергії Гіббса твердих розчинів проникнення і заміщення у наближенні моделі регулярного розчину. За допомогою цього формалізму показано, що при помелі суміші порошків танталу і бору в планетарному млині на початковому етапі відбувається утворення твердих розчинів проникнення і заміщення атома танталу двома атомами бору. Обидва механізми (як проникнення, так і заміщення) призводять до зменшення енергії розчину. Коли твердий розчин заміщення домінує над утворенням твердого розчину проникнення, енергія розчину набуває мінімального значення при концентрації бору в танталі 50 % (ат.), що призводить до його розпаду.